CN105846669A - 一种提高手持设备待机效率的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种提高手持设备待机效率的装置及方法，其中，所述装置包括供电电源、反相器、场效应管以及相互并联的直流到直流DC/DC转换器和低压差稳压器，其中，所述DC/DC转换器和所述低压差稳压器由所述供电电源提供输入电压，所述反相器的输入端口与所述低压差稳压器的使能端口相连，所述反相器的输入端口与所述DC/DC转换器的使能端口相连，所述场效应管的栅极与所述反相器的输出端口相连，漏极与所述DC/DC转换器的输出端口相连，源极与所述低压差稳压器的输出端口相连。本发明实施例提供一种提高手持设备待机效率的装置及方法，能够提高手持设备在待机状态下的效率。

Description

一种提高手持设备待机效率的装置及方法

技术领域

本发明实施例涉及移动终端设备技术领域，尤其涉及一种提高手持设备待机效率的装置及方法。

背景技术

近年来，随着移动终端的不断发展，移动终端在人们的日常生活中已经相当的普及，而且很多体积愈来愈小、功能非常齐全的手持设备也受到越来越多人的喜爱，手持设备的广泛应用缩短了人与人之间在时间和空间上的距离，这样人们对未来手持设备的要求也越来越高，未来通讯产品是否提供更方便、更有效率的功能及服务，以成为通讯产品制造商需要关注和研究的问题。

以手机为例，众所周知，手机硬件系统主要由基带模块和射频模块构成，基带模块主要实现模拟及数字基带信号处理、协议栈、操作系统、运行应用软件、电源管理、充电、背光、音频及外围设备管理等功能；射频模块主要实现模拟基带信号的上/下行变频、滤波、低噪声放大、功率放大、收发切换等功能，以GSM为例，手机通常有三种工作模式：1、通信业务模式，手机处在通话或数据业务通信状态中，该模式下，手机基带、射频模块处于全面工作模式，整机根据网络、信道质量状况处于相应的最大功耗状态下工作，平均功耗有300mA左右，瞬时功耗可达1A或更高；2、待机模式，即手机不执行任何用户指令及操作，处于守候状态，此时射频模块发射机关闭，接收机、系统主时钟、基带模块(此时基带间歇工作也是出于最小系统节电工作模式)处于间歇工作模式间歇接收并处理小区寻呼消息，只有系统实时时钟为保持系统计时仍处于连续工作状态，此时整机消耗电流通常小于1mA。

请参阅图1，在现有技术中，往往通过手持设备内的直流到直流DC/DC转换器为手持设备供电。当手持设备处于通信业务模式下时，由于DC/DC转换器的输出电流较大，因此DC/DC转换器的工作效率一般能够达到90％以上。然而，当手持设备处于待机状态时，DC/DC转换器的输出电流往往较小，此时其对应的工作效率则会迅速衰减。这样，现有技术中对于手持设备的供电方式，会导致手持设备的待机效率相当低，从而会影响手持设备的待机时间。

发明内容

本发明实施例提供一种提高手持设备待机效率的装置及方法，以提高手持设备在待机状态下的效率。

本发明实施例提供一种提高手持设备待机效率的装置，包括供电电源、反相器、场效应管以及相互并联的直流到直流DC/DC转换器和低压差稳压器，其中，所述DC/DC转换器和所述低压差稳压器由所述供电电源提供输入电压，所述反相器的输入端口与所述低压差稳压器的使能端口相连，所述反相器的输入端口与所述DC/DC转换器的使能端口相连，所述场效应管的栅极与所述反相器的输出端口相连，漏极与所述DC/DC转换器的输出端口相连，源极与所述低压差稳压器的输出端口相连。

本发明实施例提供一种提高手持设备待机效率的方法，包括：判断手持设备当前时刻的状态；当所述手持设备处于激活状态时，利用直流到直流DC/DC转换器的输出电压为所述手持设备供电；当所述手持设备处于待机状态时，利用低压差稳压器的输出电压为所述手持设备供电。

本发明实施例提供的提高手持设备待机效率的装置及方法，通过将低压差稳压器与DC/DC转换器进行并联，并且可以根据手持设备当前的状态，有选择地利用DC/DC转换器或者低压差稳压器为手持设备供电。当手持设备处于激活状态(通信业务模式)时，可以通过DC/DC转换器为其供电，此时由于DC/DC转换器的输出电流较大，可以保证较高的工作效率；当手持设备处于待机状态(待机模式)时，可以通过低压差稳压器为其供电，此时低压差稳压器的输出电压与输入电压之间的压差较小，同样能够保证较高的工作效率。由此可见，本发明实施例提供的提高手持设备待机效率的装置及方法，能够提高手持设备在待机状态下的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图逐一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中手持设备的工作效率示意图；

图2为本发明实施方式提供的一种提高手持设备待机效率的装置结构图；

图3为本发明实施方式中手持设备的工作效率示意图；

图4为本发明实施方式中低压差稳压器的结构示意图；

图5为本发明另一实施方式中低压差稳压器的结构示意图；

图6为申请实施例提供的一种提高手持设备待机效率的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2为本发明实施方式提供的一种提高手持设备待机效率的装置结构图。如图2所示，所述装置包括供电电源1、反相器2、场效应管3以及相互并联的直流到直流DC/DC转换器4和低压差稳压器5，其中，所述DC/DC转换器4和所述低压差稳压器5由所述供电电源1提供输入电压，所述反相器2的输入端口与所述低压差稳压器5的使能端口相连，所述反相器2的输入端口与所述DC/DC转换器4的使能端口相连，所述场效应管3的栅极与所述反相器2的输出端口相连，漏极与所述DC/DC转换器4的输出端口相连，源极与所述低压差稳压器5的输出端口相连。

在本实施方式中，可以通过在DC/DC转换器和低压差稳压器的使能端口输入使能信号，从而对DC/DC转换器和低压差稳压器的工作状态进行开启或者关闭。具体地，在使能端口中输入高电平时，则可以将DC/DC转换器或者低压差稳压器开启；在使能端口中输入低电平时，则可以将DC/DC转换器或者低压差稳压器关闭。

在本实施方式中，经过反相器的作用，输入DC/DC转换器和低压差稳压器的使能端口的使能信号在逻辑上可以为相反的关系，也就是说，如果输入DC/DC转换器的使能端口的使能信号为高电平，那么输入低压差稳压器的使能端口的使能信号便为低电平。这样，可以保证在同一时刻只有DC/DC转换器和低压差稳压器中的一个处于开启状态，而另一个则处于关闭状态。

举例来说明，在本实施方式中，当手持设备处于工作状态时，可以将使能信号设置为低电平，这样，输入低压差稳压器的使能端口的使能信号便为低电平，从而可以使得低压差稳压器处于关闭状态。而经过反相器的作用，输入DC/DC转换器的使能端口的使能信号为高电平，并且此时场效应管的栅极输入也为高电平，这样，所述DC/DC转换器和所述场效应管均可以处于开启状态。在这种情况下，所述DC/DC转换器可以将供电电源提供的第一电压转换为第二电压，并通过所述场效应管进行放大之后作为输出电压，为手持设备供电。此时，由于手持设备处于工作状态，因此DC/DC转换器的输出电压也较大，从而可以保证较高的工作效率。

在本实施方式中，当手持设备处于待机状态时，使能信号则可以由低电平变为高电平，此时，低压差稳压器可以被开启，而DC/DC转换器以及场效应管均可以被关闭。在这种情况下，所述低压差稳压器从供电电源处获取的输入电压例如可以为1.5V，而低压差稳压器的输出电压可以达到1.3V，那么此时手持设备的工作效率为1.4/1.5＝93.33％，由此可见，在待机状态下手持设备也可以保持一个较高的工作效率。

请参阅图3。图3为本发明实施方式中手持设备的工作效率示意图.从图中可以看出，采用本实施方式中提供的提高手持设备待机效率的装置，可以使得手持设备在待机状态下仍然可以保持90％以上的效率。

在本发明一优选实施方式中，为了能够为手持设备提供较稳定的直流电压，可以在所述DC/DC转换器4的输出端口与所述场效应管3的漏极之间设置滤波电路。请参阅图2。所述滤波电路可以包括相互串联的电感6和电容7，其中，所述电感6的两端分别与所述DC/DC转换器4的输出端口和所述场效应管3的漏极相连，所述电容7的一端与所述场效应管3的漏极相连，所述电容的另一端接地。在这种情况下，当所述DC/DC转换器的输出电压中掺杂有交流电压时，由于交流电压通过电感时产生的阻抗较大，并且交流电压可以通过电容直接引导入地面，从而可以将输出电压中的交流分量滤除，以保证输出电压中仅包含直流电压，从而可以为手持设备进行正常的供电。

请参阅图4。在本发明一实施例中，所述低压差稳压器5可以包括稳压芯片51、第一电容52、第二电容53和第三电容54，其中，所述稳压芯片51的第一引脚与所述供电电源1相连，第二引脚接地，第三引脚为电压输出引脚，所述第一引脚与地之间通过所述第一电容52连接，所述第二电容53和第三电容54并联于所述第三引脚与地之间。

在本实施方式中，所述稳压芯片51的型号例如可以为HM6206或HT7530或HT7133-1等芯片。当然在具体实施过程中并不仅限于上述几种型号，只要能实现稳压芯片的功能即可。

在本实施方式中，所述稳压芯片51的第一引脚与地之间的第一电容52可以用于对供电电源1提供的电压进行滤波，同样的，所述第二电容53和第三电容54也可以用于对稳压芯片51的输出电压进行滤波。

在本发明一实施方式中，由于需要对手持设备当前的状态进行判断，因此可以在所述装置中设置判定器8。所述判定器8的信号输出端口与所述反相器2的输入端口相连，所述判定器8可以对所述手持设备的状态进行判定，并根据判定结果生成使能信号。具体地，所述判定器8可以对手持设备的CPU和内存的使用率进行检测。当检测的结果超过预先设置的阈值时，则可以认为手持设备当前处于激活状态，而检测的结果未达到预先设置的阈值时，便可以认为手持设备当前处于待机状态。

在本实施方式中，当所述判定器8判定手持设备处于激活状态时，便可以输出低电平的使能信号，在这种情况下，从而可以驱动DC/DC转换器和场效应管进入开启状态，而使得低压差稳压器进入关闭状态。相反地，当所述判定器8判定手持设备处于待机状态时，便可以输出高电平的使能信号，在这种情况下，可以驱动低压差稳压器进入开启状态，而使得DC/DC转换器和场效应管进入关闭状态。

在本发明一实施方式中，考虑到低压差稳压器的输入电压可能会发生波动，因此为了确保低压差稳压器可以跟随输入电压的波动动态地调整输出电压的电压值，以将输出电压和输入电压之间的压差保持在预设的范围内，可以采用如图5所示的低压差稳压器的结构示意图。请参阅图5，所述低压差稳压器5可以包括基准电源511、第一分压电阻512、第二分压电阻513、误差放大器514和驱动管515，所述误差放大器514的正相输入端与所述基准电源511相连，所述误差放大器514的输出端与所述驱动管515的栅极相连，所述驱动管515的漏极与所述供电电源1相连，所述驱动515管的源极与地之间设置有相互串联的所述第一分压电阻512和所述第二分压电阻513，所述误差放大器514的反相输入端连接于所述第一分压电阻512和所述第二分压电阻513之间。

在本实施方式中，所述基准电源511可以用于产生基准电压，并将所述基准电压输入所述误差放大器514的正相输入端。所述误差放大器514的反相输入端可以输入所述第一分压电阻512和第二分压电阻513对输出电压的分压，这样可以在误差放大器514的输入和输出之间建立反馈电路。所述误差放大器514的输出端连接所述驱动管515的栅极，所述第一分压电阻512和第二分压电阻513将所述误差放大器514的输出电压进行分压，并将部分电压反馈至误差放大器514的反相输入端。所述驱动管515根据所述误差放大器514对于基准电压和分压电压之间的比较结果，来稳定最终输出电压的电压值。这样，当低压差稳压器的输入电压变化时，分压电阻反馈至反相输入端的电压也会随之变化，从而引起基准电压与分压电压之间压差的变化。驱动管515可以通过该压差实时调整低压差稳压器最终的输出电压，以保证低压差稳压器的输出电压可以随着输入电压的变化而同步变化，从而可以保证输出电压和输入电压之间的压差保持在预设的范围内。

在本实施方式中，所述驱动管515的源极与地之间还可以设置有去耦电容516，所述去耦电容516与所述相互串联的第一分压电阻512和第二分压电阻513相并联，所述去耦电容516可以用于消除手持设备的负载变化对低压差稳压器的输出电压的影响。

在本发明另一优选实施方式中，考虑到在工作电路的状态发生变化，尤其是在数字电路的工作电路由开态转变为关态的过程中，负载电流突然降低会导致低压差稳压器的输出电压信号产生较大的过冲，尽管可以通过在低压差稳压器的输出端设置去耦电容来减小电压过冲量，但出于成本考虑，所述的去耦电容通常较小，因此防止过冲的效果往往不佳。基于此，在本实施方式中，所述装置还可以包括偏置电路9和源极跟随器10，其中，所述偏置电路9与所述源极跟随器10的栅极相连，所述源极跟随器10的源极与所述低压差稳压器5的输出端口相连，所述源极跟随器10的漏极与地相连。

在本实施方式中，所述源极跟随器10的源极连接所述低压差稳压器5的输出端口，当所述低压差稳压器5的负载电流突然降低时，所述低压差稳压器5输出端口的电压信号出现过冲，此时源极跟随器10的源极电压升高，源极跟随器10的工作电流在短时间内迅速升高，产生下拉电流，从而可以使所述电压信号的电压过冲量减小。

由上可见，本发明实施例提供的提高手持设备待机效率的装置，通过将低压差稳压器与DC/DC转换器进行并联，并且可以根据手持设备当前的状态，有选择地利用DC/DC转换器或者低压差稳压器为手持设备供电。当手持设备处于激活状态(通信业务模式)时，可以通过DC/DC转换器为其供电，此时由于DC/DC转换器的输出电流较大，可以保证较高的工作效率；当手持设备处于待机状态(待机模式)时，可以通过低压差稳压器为其供电，此时低压差稳压器的输出电压与输入电压之间的压差较小，同样能够保证较高的工作效率。由此可见，本发明实施例提供的提高手持设备待机效率的装置，能够提高手持设备在待机状态下的效率。

本发明实施例还提供一种提高手持设备待机效率的方法。请参阅图6，所述方法可以包括以下步骤。

步骤S1：判断手持设备当前时刻的状态；

步骤S2：当所述手持设备处于激活状态时，利用直流到直流DC/DC转换器的输出电压为所述手持设备供电；

步骤S3：当所述手持设备处于待机状态时，利用低压差稳压器的输出电压为所述手持设备供电。

在本发明一优选实施方式中，在利用直流到直流DC/DC转换器的输出电压为所述手持设备供电之前，所述方法还可以包括：

对直流到直流DC/DC转换器的输出电压进行滤波。

在本发明一优选实施方式中，在利用低压差稳压器的输出电压为所述手持设备供电之前，所述方法还可以包括：

利用偏置电路和源极跟随器对低压差稳压器的输出电压进行过冲防护处理。

需要说明的是，上述步骤S1至S3的具体实现过程均与本发明实施方式提供的提高手持设备待机效率的装置的实现过程一致，这里便不再赘述。

由上可见，本发明实施例提供的提高手持设备待机效率的方法，通过将低压差稳压器与DC/DC转换器进行并联，并且可以根据手持设备当前的状态，有选择地利用DC/DC转换器或者低压差稳压器为手持设备供电。当手持设备处于激活状态(通信业务模式)时，可以通过DC/DC转换器为其供电，此时由于DC/DC转换器的输出电流较大，可以保证较高的工作效率；当手持设备处于待机状态(待机模式)时，可以通过低压差稳压器为其供电，此时低压差稳压器的输出电压与输入电压之间的压差较小，同样能够保证较高的工作效率。由此可见，本发明实施例提供的提高手持设备待机效率的方法，能够提高手持设备在待机状态下的效率。

在本说明书中，诸如第一和第二这样的形容词仅可以用于将一个元素或动作与另一元素或动作进行区分，而不必要求或暗示任何实际的这种关系或顺序。在环境允许的情况下，参照元素或部件或步骤(等)不应解释为局限于仅元素、部件、或步骤中的一个，而可以是元素、部件、或步骤中的一个或多个等。

上面对本发明的各种实施方式的描述以描述的目的提供给本领域技术人员。其不旨在是穷举的、或者不旨在将本发明限制于单个公开的实施方式。如上所述，本发明的各种替代和变化对于上述技术所属领域技术人员而言将是显而易见的。因此，虽然已经具体讨论了一些另选的实施方式，但是其它实施方式将是显而易见的，或者本领域技术人员相对容易得出。本发明旨在包括在此已经讨论过的本发明的所有替代、修改、和变化，以及落在上述申请的精神和范围内的其它实施方式。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于装置实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (10)

1.一种提高手持设备待机效率的装置，其特征在于，所述装置包括供电电源、反相器、场效应管以及相互并联的直流到直流DC/DC转换器和低压差稳压器，其中，所述DC/DC转换器和所述低压差稳压器由所述供电电源提供输入电压，所述反相器的输入端口与所述低压差稳压器的使能端口相连，所述反相器的输入端口与所述DC/DC转换器的使能端口相连，所述场效应管的栅极与所述反相器的输出端口相连，漏极与所述DC/DC转换器的输出端口相连，源极与所述低压差稳压器的输出端口相连。

2.根据权利要求1所述的提高手持设备待机效率的装置，其特征在于，所述DC/DC转换器的输出端口与所述场效应管的漏极之间还设置有滤波电路，所述滤波电路包括相互串联的电感和电容，其中，所述电感的两端分别与所述DC/DC转换器的输出端口和所述场效应管的漏极相连，所述电容的一端与所述场效应管的漏极相连，所述电容的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的提高手持设备待机效率的装置，其特征在于，所述低压差稳压器包括稳压芯片、第一电容、第二电容和第三电容，其中，所述稳压芯片的第一引脚与所述供电电源相连，第二引脚接地，第三引脚为电压输出引脚，所述第一引脚与地之间通过所述第一电容连接，所述第二电容和第三电容并联于所述第三引脚与地之间。

4.根据权利要求1所述的提高手持设备待机效率的装置，其特征在于，所述装置还包括判定器，所述判定器的信号输出端口与所述反相器的输入端口相连，所述判定器对所述手持设备的状态进行判定，并根据判定结果生成使能信号。

5.根据权利要求1所述的提高手持设备待机效率的装置，其特征在于，所述低压差稳压器包括基准电源、第一分压电阻、第二分压电阻、误差放大器和驱动管，所述误差放大器的正相输入端与所述基准电源相连，所述误差放大器的输出端与所述驱动管的栅极相连，所述驱动管的漏极与所述供电电源相连，所述驱动管的源极与地之间设置有相互串联的所述第一分压电阻和所述第二分压电阻，所述误差放大器的反相输入端连接于所述第一分压电阻和所述第二分压电阻之间。

6.根据权利要求5所述的提高手持设备待机效率的装置，其特征在于，所述驱动管的源极与地之间还设置有去耦电容，所述去耦电容与所述相互串联的第一分压电阻和第二分压电阻相并联。

7.根据权利要求1所述的提高手持设备待机效率的装置，其特征在于，所述装置还包括偏置电路和源极跟随器，其中，所述偏置电路与所述源极跟随器的栅极相连，所述源极跟随器的源极与所述低压差稳压器的输出端口相连，所述源极跟随器的漏极与地相连。

8.一种提高手持设备待机效率的方法，其特征在于，包括：

判断手持设备当前时刻的状态；

当所述手持设备处于激活状态时，利用直流到直流DC/DC转换器的输出电压为所述手持设备供电；

当所述手持设备处于待机状态时，利用低压差稳压器的输出电压为所述手持设备供电。

9.根据权利要求8所述的提高手持设备待机效率的方法，其特征在于，在利用直流到直流DC/DC转换器的输出电压为所述手持设备供电之前，所述方法还包括：

对直流到直流DC/DC转换器的输出电压进行滤波。

10.根据权利要求8所述的提高手持设备待机效率的方法，其特征在于，在利用低压差稳压器的输出电压为所述手持设备供电之前，所述方法还包括：

利用偏置电路和源极跟随器对低压差稳压器的输出电压进行过冲防护处理。